KR101007740B1 - 호 수락 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 호 수락 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 호 수락 제어 방법은 전체 트래픽 사용량을 고려하여 고속 업링크 패킷 접속 호의 허용 여부를 결정하는 것이다. 호 수락 제어 방법에 따르면, 고속 업링크 패킷 접속 호를 허용할 수 없는 경우, 현재까지의 고속 업링크 패킷 접속 호의 폴백-여기서 폴백은 유입된 호를 거절하고 새로운 호의 재유입을 유도하는 절차임- 통계를 토대로 폴백 타입을 결정한다. 그리고 결정된 폴백 타입에 해당하는 상기 고속 업링크 패킷 접속 호의 폴백 절차를 수행한다.
이와 같이, 폴백의 비율을 통해 가용한 자원을 활용할 수 있는 폴백 패턴을 파악하여 최적의 폴백 절차를 판단함으로써, 망 내의 과부하 회피 및 폴백 절차를 간소화하여 폴백 성공율과 가입자 QoS를 최대한 보장할 수 있다.
폴백(Fallback), 호 수락 제어(CAC, Call Admission Control), 고속 업링크 패킷 접속(HSUPA), 고속 다운링크 패킷 접속(HSDPA), 전용 채널(DCH)

Description

호 수락 제어 방법 및 그 장치{Method for call admission control and device thereof}
본 발명은 호 수락 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 더블유씨디엠에이(WCDMA, Wideband Code Division Multiple Access) 망에서 전체 트래픽 사용량을 고려하여 고속 업링크 패킷 접속 호의 허용 여부를 결정하는 호 수락 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
무선 자원은 한정되어 있으므로, 이동 단말에게 서비스 품질을 보장하기 위해서는 접속되는 호의 수를 제한할 수 있어야 한다. 즉 현재 자원 이용 상황을 고려하여 새로 유입되는 호의 허용 여부를 결정해야 하며, 이러한 결정 과정을 호 수락 제어(Call Admission Control, 이하 'CAC'라 기술함)라 한다. 이러한 호 수락 제어 방식에 따르면, 무선 용량 임계치를 고정적으로 설정하고 요청된 호가 점유하게 될 용량을 고려하여 임계치를 초과하지 않으면 호를 수락한다.
예를 들어, 더블유씨디엠에이망에서 고속 업링크 패킷 접속(High Speed Uplink Packet Access, 이하 'HSUPA'라 기술함) 자원이 부족한 경우, 운용자가 설정한 특정 임계치에 도달하면 CAC가 동작한다. 그러면, 네트워크에서 더 이상의 고 속 업링크 패킷 접속 호 설정을 허용하지 않아 유입된 호에 대해 전용 채널(Dedicated Channel, 이하 'DCH'라 기술함) 또는 고속 다운링크 패킷 접속(High Speed Downlink Packet Access, 이하 'HSDPA' 라 기술함) 호로 폴백(Fallback)시킨다.
이런 경우, 최초 HSUPA 호를 시도하는 이동 단말에 대해서는 폴백(Fallback) 처리를 해야 하기 때문에 유무선 자원의 폭주를 가중시킬 수 있다. 또한, 폴백(Fallback) 절차를 진행 중 서비스 품질(Quality of Service, 이하 'QoS'라 기술함) 보장 및 절단의 확률이 높다.
한편, 종래에 HSUPA 호가 시도된 경우에 폴백하는 경우는 다음과 같이 5가지가 존재한다.
1) RAB(Radio Access Beare) 할당(assignment) 설립 또는 해제
2) IU RELEASE
3) 우선 셀 변경(Primary Cell Change)
4) 하드핸드오버(Hard Handover)가 수반되는 Inter-RNC UE
5) 하드핸드오버(Hard Handover) 알람(Alarm)
위에서, 1), 2)는 RabAssignment과 관련되고, 3), 4), 5)는 이동 단말의 이동성과 관련된다.
또한, 이러한 폴백의 타입은 두 가지가 존재하는데 하나의 타입은 모노 타입(MonoStep)으로, HSUPA 호를 바로 DCH 호로 폴백 시키는 것이다. 다른 하나의 타입은 멀티 타입(MultiStep)으로, HSUPA 호를 먼저 HSDPA 호로 폴백시킨 후, HSDPA 호 폴백에 실패한 경우에 다시 DCH 호로 폴백시키는 것이다.
이때, 종래에는 운용자가 이러한 폴백 타입을 미리 설정하여 고정적으로 운용한다. 따라서, 멀티 타입이 정의되어 있는 경우에는 HSDPA 자원이 과부하인 경우에도 HSUPA →HSDPA→DCH로 폴백되는 절차를 따라야하므로, 시스템의 자원 점유 및 폴백 시간이 과다하게 소요되는 경우를 방지하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 고속 업링크 패킷 접속 호의 폴백(Fallback) 절차를 최적화하기 위한 호 수락 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술한 바와 같은 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 특징에 따른 호 수락 제어 방법은,
전체 트래픽 사용량을 고려하여 고속 업링크 패킷 접속 호의 허용 여부를 결정하는 호 수락 제어 방법에 있어서, (a) 상기 고속 업링크 패킷 접속 호를 허용할 수 없는 경우, 현재까지의 고속 업링크 패킷 접속 호의 폴백-여기서 폴백은 유입된 호를 거절하고 새로운 호의 재유입을 유도하는 절차임- 통계를 토대로 폴백 타입을 결정하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계에서 결정된 폴백 타입에 해당하는 상기 고속 업링크 패킷 접속 호의 폴백 절차를 수행하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 호 수락 제어 장치는,
전체 트래픽 사용량을 고려하여 고속 업링크 패킷 접속 호의 허용 여부를 결정하는 호 수락 제어 장치에 있어서, 이동 단말로부터 수신된 고속 업링크 패킷 접속 호를 허용할 수 없는 경우, 현재까지의 고속 업링크 패킷 접속 호의 폴백-여기서 폴백은 유입된 호를 거절하고 새로운 호의 재유입을 유도하는 절차임- 통계를 토대로 폴백 타입을 결정하는 호 수락 제어부; 및 상기 폴백 타입에 해당하는 고속 업링크 패킷 접속 호의 폴백 절차를 상기 이동 단말과 수행하는 설정부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 단위시간 당 폴백 비율 계산을 통해 트래픽 상태에 따른 최적의 폴백 절차를 판단함으로써, 최적의 폴백 절차를 자동으로 수행할 수 있다. 또한, 단위시간 통계의 폴백 비율에 따라 폴백 절차를 제어함으로써 HSDPA에서 DCH로 폴백되는 절차를 생략하면 시스템 부하 감소 및 폴백 시간을 절약하며 더불어 가입자 QoS와 폴백 성공율을 높일 수 있다.
또한, 폴백의 비율을 통해 가용한 자원을 활용할 수 있는 폴백 패턴을 파악하여 최적의 폴백 절차를 판단함으로써, 망 내의 과부하 회피 및 폴백 절차를 간소화하여 폴백 성공율과 가입자 QoS를 최대한 보장할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기 에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 호 수락 제어 방법 및 그 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도면을 참조한 설명에 앞서, 본 명세서에서 고속 업링크 패킷 접속(High Speed Uplink Packet Access, 이하 'HSUPA'라 기술함)은 3GPP Release 6 기술로서 2004년 6월 첫 표준이 승인되었으며 상향 링크에서 최대 5.76Mbps를 제공한다. 또한, 고속 다운링크 패킷 접속(High Speed Downlink Packet Access, 이하 'HSDPA'라 기술함)은 3GPP Release 5 기술로서 2002년 3월 첫 표준이 승인되었으며 고속 스케줄링을 통해 무선망 성능을 획기적으로 향상시켜 하향 링크에서 최대 14.4Mbps를 제공한다. 또한, 전용 채널(Dedicated Channel, 이하 'DCH'라 기술함)은 업링크 전용 채널이다. 차세대 무선 통신 시스템에서는 이러한 HSUPA 및 HSDPA를 제공하여 무선 인터페이스에 걸쳐 향상된 데이터 전송율을 제공하므로, 인터넷 액세스 및 멀티미디어 유형 어플리케이션을 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 호 수락 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1에 보인 바와 같이, 호 수락 제어 장치(200)는 수신부(220), 호 수락 제어부(240) 및 설정부(260)를 포함한다.
수신부(220)는 이동 단말(100)로부터 고속 업링크 패킷 접속(High Speed Uplink Packet Access, 이하 'HSUPA'라 기술함) 호를 수신한다. 수신부(220)는 현재 무선 자원 이용량 즉 전체 트래픽 사용량이 기 설정된 임계치에 도달하는지를 감시하여 호 수락 제어부(240)의 구동 여부를 판단한다. 수신부(220)는 전체 트래픽 사용량이 기 설정된 임계치에 도달한 경우, 수신되는 HSUPA 호 설정을 거절하고 호 수락 제어부(240)를 구동시킨다. 반면, 수신부(220)는 전체 트래픽 사용량이 기 설정된 임계치에 도달하지 않은 경우, 수신되는 HSUPA 호를 설정부(260)로 전달하여 호 설정을 명령한다.
호 수락 제어부(240)는 수신부(220)가 HSUPA 호 설정을 거절한 경우, 동작한다. 호 수락 제어부(240)는 현재까지의 HSUPA 호의 폴백(Fallback) 통계를 토대로 폴백 타입을 결정한다. 여기서, 폴백은 유입된 호를 거절하고 새로운 호의 재유입을 유도하는 절차이다. 즉 현재 무선 자원이 유입된 호를 지원할 수 있을 만큼 충분치 않은 경우 다른 형태의 호로 전환시키는 것이다.
호 수락 제어부(240)는 계산 모듈(242), 폴백 타입 정보 DB(244) 및 결정 모듈(246)을 포함한다.
계산 모듈(242)은 기 설정된 단위시간 당 HSUPA 호에서 HSDPA 호로 폴백되는 제1 비율(A) 및 HSDPA 호에서 DCH 호로 폴백되는 제2 비율(B)을 각각 계산한다. 계산 방식은 다음 수학식 1, 2를 이용한다.
Figure 112008082438153-pat00001
A= 제1 비율(HSUPA→HSDPA로 폴백되는 비율)
a= 전체 Rabtype 중 HSUPA Rab 설립(Establishment) 성공횟수
b= HSUPA→HSDPA로 폴백시 성공횟수
c= HSUPA→HSDPA로 폴백시 실패횟수
Figure 112008082438153-pat00002
B=제2 비율(HSUPA→DCH로 폴백되는 비율)
d= GrantedRab type 중에 HSUPA Rab 설립(Establishment) 성공횟수
e= HSUPA→DCH로 폴백시 성공횟수
f= HSUPA→DCH로 폴백시 실패횟수
여기서, 계산 모듈(242)는 기 설정된 단위시간 동안 폴백 호에 대한 통계를 생성할 수 있다. 즉 기 설정된 단위시간 별로 출력되는 수학식 1, 수학식 2의 각 요소(a, b, c, d, e, f)들을 수집하고, 이들을 수학식 1 및 수학식 2에 대입하여 폴백 비율(A, B)을 도출하는 것이다. 이때, 기 설정된 단위시간은 운용자가 상황에 맞게 조정한다. 예를 들어, 분 단위로 조정할 수 있고, 디폴트(default) 값으로 '5분'으로 설정할 수 있다.
폴백 타입 정보 DB(244)는 계산 모듈(242)에 의해 계산되는 제1 비율 및 제2 비율 간의 관계를 토대로 정의된 폴백 타입 정보를 저장한다. 여기서, 폴백 타입 정보는 아래 표 1과 같이 구성된다.
항목 타입
A>B 이고 B≤50% 제1 타입(MonoStep)
A=B 제2 타입(MultiStep)
A<B 제2 타입(MultiStep)
A≥90% 제1 타입(MonoStep)
표 1에서 보인 바와 같이, '항목' 필드는 A와 B의 관계를 정의한 부분이고, 타입은 각 항목에 대응되는 폴백 타입을 나타낸다.
결정 모듈(246)은 계산 모듈(242)이 계산한 제1 비율(A)과 제2 비율(B)간의 관계를 표 1을 참조하여 분석하여 대응되는 폴백 타입을 결정한다. 결정 모듈(246)은 결정된 폴백 타입에 기초하여 수신부(220)로부터 수신된 HSUPA 호에 대한 폴백 타입을 결정하여 설정부(260)로 제공하는 것이다.
설정부(260)는 결정 모듈(246)에 의해 결정된 폴백 타입에 해당하는 HSUPA 호의 폴백 절차를 이동 단말(100)과 수행한다. 즉 폴백 타입이 제1 타입(MonoStep)인 경우 HSUPA 호를 DCH 호로 바로 폴백시킨다. 또한, 폴백 타입이 제2 타입(MultiStep)인 경우 HSUPA 호를 HSDPA 호로 먼저 폴백시킨다. 그리고나서 이 폴백에 실패한 경우 HSDPA 호를 DCH 호로 폴백시킨다.
그러면, 이러한 구성을 가진 호 수락 제어 장치의 순차적인 동작에 대해 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 호 수락 제어 방법의 일련의 처리 과정을 나타낸 순서도이다. 이때, 도 1의 구성 요소 간의 연계를 통해 처리 과정을 설명한다.
도 2에 보인 바와 같이, 수신부(220)가 이동 단말(100)로부터 HSUPA 무선 베어러 설립(radio bearer establishment) 요청을 수신한다(S101).
수신부(220)는 전체 트래픽 사용량이 기 설정된 임계치를 초과하는지를 판단(S103)하여 S101 단계에서 수신된 호 설정에 필요한 용량이 존재하는지를 확인한다.
이때, 수신부(220)가 S103 단계에서 전체 트래픽 사용량이 기 설정된 임계치를 초과하지 않는 경우로 판단한 경우, 설정부(260)는 S101 단계에서 요청받은 HSUPA 무선 베어러 설립 절차를 이동 단말(100)과 수행한다(S105).
한편, 수신부(220)가 S103 단계에서 전체 트래픽 사용량이 기 설정된 임계치를 초과하는 경우로 판단한 경우, 호 수락 제어부(240)의 구동에 따른 호 수락 제어 모드가 시작된다(S107).
결정 모듈(246)은 계산 모듈(242)이 도 1에 관한 설명에서 언급한 수학식 1, 2를 참조한 연산을 통해 파악(S109)한 현재 HSUPA의 폴백 패턴에 적합한 폴백 타입을 결정한다(S111). 즉 결정 모듈(246)은 폴백 타입 정보 DB(244)에 저장된 폴백 타입 정보를 토대로 계산 모듈(242)이 계산한 제1 비율(A) 및 제2 비율(B)을 토대로 판단한 현재 시점까지의 HSUPA 폴백 비율이 속하는 폴백 타입을 결정한다.
설정부(260)는 S111 단계에서 결정한 폴백 타입이 제1 타입 즉 모노타입(MonoStep)인지 또는 제2 타입 즉 멀티타입(MultiStep)인지를 판단한다(S113).
설정부(260)는 S113 단계에서 판단한 폴백 타입이 제1 타입인 경우, HSUPA 호를 DCH 호로 바로 폴백시켜 이동 단말(100)과 무선 베어러 설립 절차를 진행한다(S115).
설정부(260)는 S113 단계에서 판단한 폴백 타입이 제2 타입인 경우, HSUPA 호를 HSDPA호로 먼저 폴백시켜 이동 단말(100)과 무선 베어러 설립 절차를 진행한다(S117).
설정부(260)는 S117 단계에서의 진행이 성공하였는지를 판단한다(S119). 성공한 경우, 모든 절차를 종료한다.
만약, 성공하지 않은 경우 설정부(260)는 HSDPA 호를 DCH 호로 폴백시켜 이동 단말(100)과 무선 베어러 설립 절차를 진행한다(S121).
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폴백 타입 결정 과정을 나타낸 순서도로서, 특히 도 2의 S109 단계와 S111 단계를 세부적으로 나타낸 순서도이다.
도 3에 보인 바와 같이, 계산 모듈(도 1의 242)은 기 설정된 단위시간이 도래하면(S201) HSUPA 호에서 HSDPA 호로 폴백되는 제1 비율(A)을 계산한다(S203). 이때 계산은 수학식 1을 이용하여 이루어진다. 그리고 계산 모듈(242)은 HSDPA 호에서 DCH 호로 폴백되는 제2 비율(B)을 계산한다(S205).
결정 모듈(도 1의 246)은 S203 단계 및 S205 단계에서 계산한 제1 비율(A) 및 제2 비율(B) 간의 관계를 파악한다(S207).
결정 모듈(246)은 A 값이 B보다 크고 B가 50% 이하인지 또는 A값이 90% 이상인 경우, 폴백 타입은 제1 타입(모노 타입)으로 결정한다(S209).
또한, 결정 모듈(246)은 A값이 B값과 동일하거나 또는 A값이 B값보다 작은 경우, 폴백 타입은 제2 타입(멀티 타입)으로 결정한다(S211).
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 호 수락 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 호 수락 제어 방법의 일련의 처리 과정을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폴백 타입 결정 과정을 나타낸 순서도이다.

Claims (8)

  1. 전체 트래픽 사용량을 고려하여 고속 업링크 패킷 접속 호의 허용 여부를 결정하는 호 수락 제어 방법에 있어서,
    (a) 상기 고속 업링크 패킷 접속 호를 허용할 수 없는 경우, 현재까지의 고속 업링크 패킷 접속 호의 폴백-여기서 폴백은 유입된 호를 거절하고 새로운 호의 재유입을 유도하는 절차임- 통계를 토대로 폴백 타입을 결정하는 단계; 및
    (b) 상기 (a) 단계에서 결정된 폴백 타입에 해당하는 상기 고속 업링크 패킷 접속 호의 폴백 절차를 수행하는 단계
    를 포함하는 호 수락 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 폴백 타입이 제1 타입인 경우, 상기 고속 업링크 패킷 접속 호를 전용 채널 접속 호로 폴백시키는 단계; 및
    상기 폴백 타입이 제2 타입인 경우, 상기 고속 업링크 패킷 접속 호를 고속 다운링크 패킷 접속 호로 폴백시켜 상기 고속 다운링크 패킷 접속 호의 폴백에 실패한 경우, 상기 고속 업링크 패킷 접속 호를 전용 채널 접속 호로 폴백시키는 단계
    를 포함하는 호 수락 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    (ⅰ) 기 설정된 단위시간 당 상기 고속 업링크 패킷 접속 호의 폴백 비율을 계산하는 단계; 및
    (ⅱ) 폴백 비율 별로 기 정의된 폴백 타입 정보를 확인하여, 계산된 폴백 비율에 해당하는 폴백 타입을 결정하는 단계
    를 포함하는 호 수락 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (ⅰ) 단계는,
    기 설정된 단위시간이 도래하는 경우, 고속 업링크 패킷 접속 호에서 고속 다운링크 패킷 접속 호로 폴백되는 제1 비율 및 상기 고속 다운링크 패킷 접속 호에서 전용 채널 호로 폴백되는 제2 비율을 각각 계산하는 것을 특징으로 하는 호 수락 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (ⅱ) 단계는,
    상기 제1 비율 및 상기 제2 비율 간의 관계를 토대로 정의된 폴백 타입 정보를 참조하여 상기 (ⅰ) 단계에서 계산된 폴백 비율이 속하는 폴백 타입을 선택하는 것을 특징으로 하는 호 수락 제어 방법.
  6. 전체 트래픽 사용량을 고려하여 고속 업링크 패킷 접속 호의 허용 여부를 결정하는 호 수락 제어 장치에 있어서,
    이동 단말로부터 수신된 고속 업링크 패킷 접속 호를 허용할 수 없는 경우, 현재까지의 고속 업링크 패킷 접속 호의 폴백-여기서 폴백은 유입된 호를 거절하고 새로운 호의 재유입을 유도하는 절차임- 통계를 토대로 폴백 타입을 결정하는 호 수락 제어부; 및
    상기 폴백 타입에 해당하는 고속 업링크 패킷 접속 호의 폴백 절차를 상기 이동 단말과 수행하는 설정부
    를 포함하는 호 수락 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 설정부는,
    상기 폴백 타입이 제1 타입인 경우 상기 수신된 고속 업링크 패킷 접속 호를 전용 채널 접속 호로 폴백시키고, 상기 폴백 타입이 제2 타입인 경우 상기 수신된 고속 업링크 패킷 접속 호를 고속 다운링크 패킷 접속 호로 폴백시켜 상기 고속 다운링크 패킷 접속 호의 폴백에 실패한 경우, 상기 고속 업링크 패킷 접속 호를 전용 채널 접속 호로 폴백시키는 것을 특징으로 하는 호 수락 제어 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 호 수락 제어부는,
    기 설정된 단위시간 당 고속 업링크 패킷 접속 호에서 고속 다운링크 패킷 접속 호로 폴백되는 제1 비율 및 상기 고속 다운링크 패킷 접속 호에서 전용 채널호로 폴백되는 제2 비율을 각각 계산하는 계산 모듈;
    상기 제1 비율 및 상기 제2 비율 간의 관계를 토대로 정의된 폴백 타입 정보를 저장하는 폴백 타입 정보 DB; 및
    상기 폴백 타입 정보 DB를 참조하여 상기 계산 모듈이 계산한 제1 비율 및 제2 비율에 해당하는 폴백 타입을 결정하는 결정 모듈
    을 포함하는 호 수락 제어 장치.
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